[发明专利]一种基于小堆PAS系统的平板加热综合实验台架及方法

权利要求书

1.一种基于小堆PAS系统的平板加热综合实验台架，其特征在于：包括变频风机(1)、入口段(2)、实验段(3)、通道宽度调节装置(4)、实验段旋转装置(5)、出口段(6)、电加热装置(7)以及支撑架(8)；其中，所述实验段(3)用来模拟小堆PAS系统，包含加热面(31)、加热面相对面(32)和两个侧面(33)，分别用来模拟小堆PAS系统的钢制安全壳外表面，混凝土安全壳内表面以及用来限制空气流动；加热面(31)的背面安装有电加热装置(7)，用以对加热面(31)进行单侧加热；加热面相对面(32)的背面安装有宽度调节装置(4)，用来移动加热面相对面(32)，改变通道宽度；两个侧面(33)的其中一个侧面背面安装有实验段旋转装置(5)，通过一台减速机转动实验段并进行预设角度的固定；实验段(3)的下端依次连接入口段(2)的直管段和软管段部分，软管段的另一端连接变频风机(1)，使变频风机(1)的空气能够通过软管段进入不同倾斜角度下的实验段(3)，并在直管段部分整流，使空气流动方向平行于实验段方向；实验段(3)的上端连接包含直管段部分和软管段部分的出口段(6)，用以将流过实验段的空气排放至实验室外界环境，减少实验段出口对实验段研究内容的影响；整个实验台架由支撑架(8)支撑，用以实现对实验台架的操作以及实验的进行；

所述加热面相对面(32)采用Q235钢，表面喷涂POR-15防锈漆，达到混凝土表面黑度，用以模拟混凝土安全壳内表面；加热面相对面(32)背面安装有通道宽度调节装置(4)，两侧各安装有两只滑轮，与两侧面(33)内表面的滑轨配合，能使加热面相对面(32)在通道宽度调节装置(4)的丝杆(42)的推拉作用下，沿滑轨移动，改变通道宽度；滑轮外侧安装有耐高温橡胶密封带，用以在加热面相对面(32)位置固定后进行通道密封；两个侧面(33)采用高反射率的镀锌板，减少两个侧面热辐射对实验结果的影响；

所述入口段(2)直管段部分的入口处通过螺栓安装有网状过滤器，用以过滤入口空气，同时进行入口空气的初次整流，使入口处空气流动均匀；在直管段出口处通过螺栓安装有栅格式流动整流器，该栅格式流动整流器根据实验过程中的最小通道宽度设计，对入口段内的空气进行二次整流，保证不同通道宽度下实验段(3)内空气的流动方向平行于实验段(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于小堆PAS系统的平板加热综合实验台架，其特征在于：所述通道宽度调节装置(4)安装在加热面相对面(32)的背面，由支撑钉(41)、丝杆(42)以及通道门(43)构成，通道门(43)安装在加热面相对面(32)的外部，丝杆(42)的支撑底座固定在对立面(32)背面，旋转部分穿过通道门(43)，固定在通道门(43)背面，便于对丝杆(42)的操作；通道门(43)上安装有支撑钉(41)与加热面相对面(32)上的孔洞相配合，两个侧面(33)内表面安装的滑轨靠近通道门(43)一端为自由端，能够使加热面相对面(32)上的滑轮脱离滑轨，通过丝杆(42)的作用，当加热面相对面(32)上的滑轮从滑轨脱离后，使支撑钉(41)穿过对立面(32)上的孔洞，支撑加热面相对面(32)的重量，随通道门(43)一起打开。

3.根据权利要求1所述的一种基于小堆PAS系统的平板加热综合实验台架，其特征在于：所述实验段旋转装置(5)由减速机(51)和减速机支架(52)构成，减速机(51)选用硬齿面旋转电机减速机，其旋转轴与实验段(3)的两个侧面(33)之一固定连接，底部通过螺栓连接的方式固定在减速机支架(52)上，将减速机(51)受到的力向地面传递。

4.权利要求1至3任一项所述的一种基于小堆PAS系统的平板加热综合实验台架的实验方法，其特征在于：在实验开始前，接通减速机(51)电源，将实验段(3)调整至水平状态，旋转通道宽度调节装置(4)上的丝杆(42)移动加热面相对面(32)，使加热面相对面(32)上的滑轮从两侧面(33)内侧的滑轨上脱离，并使通道门(43)上的支撑钉(41)穿过加热面相对面(32)上的孔洞，支撑加热面相对面(32)的重量；将加热面相对面(32)随通道门(43)一同打开；对实验段通道内加热面(31)喷涂实验要求的喷漆，待喷漆稳定后，关闭通道门(43)，旋转丝杆(42)，推动加热面相对面(32)从支撑钉(41)上脱离，并使加热面相对面(32)两侧的滑轮落在两侧面(33)内侧的滑轨上，继续旋转丝杆(42)，调整加热面相对面(32)至固定位置，确定通道宽度；启动减速机(51)，旋转实验段(3)至实验设计的固定角度；调整入口段(2)与出口段(6)的软管，使空气通道平滑连接；启动变频风机(1)，调整变频风机(1)的功率，使实验段(3)的入口风速达到实验设计要求；启动电加热装置(7)的硅胶电加热带的电源，调整其调压模块电压，使每条硅胶电加热带上的功率相同并达到实验要求值；待加热面(31)上温度不再变化后，记录实验数据；然后依次切断电加热装置(7)、变频风机(1)的电源，启动减速机(51)，旋转实验段(3)至水平方向，结束该工况下实验，准备下一工况实验。